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申请/专利权人：东科半导体(安徽)股份有限公司

摘要：本发明涉及一种基于谷底锁定的准谐振开关电源控制器，包括谷底检测单元、谷底计数单元、谷底锁定单元、PWM开通判断逻辑单元、PWM关断判断逻辑单元、PWM产生单元和驱动器；针对开关电源的不同负载条件，该控制器通过检测电压反馈，调节峰值电流信号自适应地调整谷底开通个数，实现谷底锁定值的稳定，还可以根据应用条件自适应调整迟滞时间并锁定谷底数，由此保证开关功率管导通需要的谷底数跟随负载快速变化，提高了开关电源的动态性能，避免人耳可听噪声的出现。

主权项：1.一种基于谷底锁定的准谐振开关电源控制器，其特征在于，所述电源控制器包括谷底检测单元、谷底计数单元、谷底锁定单元、PWM开通判断逻辑单元、PWM关断判断逻辑单元、PWM产生单元和驱动器；所述谷底检测单元接入开关电源的辅助绕组的第一输入端，用于输入变压器辅助绕组的检测电压信号并进行谷底检测，谷底计数单元则对来自所述谷底检测单元的谷底检测信号进行计数，输出谷底计数信号，再分别输出至谷底锁定单元和PWM开通判断逻辑单元；谷底锁定单元接入来自所述谷底检测单元的谷底检测信号，也接入开关电源的反馈回路输出的电压检测信号，分别输出谷底数锁存信号和最小开关周期信号至PWM开通判断逻辑单元，PWM开通判断逻辑单元进一步输出PWM开通信号至PWM产生单元；谷底锁定单元还输出峰值电流信号至PWM关断判断逻辑单元，PWM关断判断逻辑单元还接入开关电源中的流经功率开关管的电流采样信号，PWM关断判断逻辑单元输出PWM关断信号至PWM产生单元；PWM产生单元则根据PWM关断信号或PWM开通信号对应产生低电平或高电平控制信号输出至驱动器；驱动器则对输入的控制信号产生用于直接连接功率开关管的PWM信号；所述谷底锁定单元包括限制频率产生器、第一锁存器、谷底数锁存调节器和峰值电流信号产生器，其中，限制频率产生器输出最小开关周期信号至第一锁存器，第一锁存器用于记录最小开关周期信号到达后的首个谷底时，对谷底计数信号的计数值，定义为第一谷底计数值，输入到谷底数锁存调节器，所述谷底数锁存调节器输出谷底数锁存信号；峰值电流信号产生器对输入的反馈电压检测信号进行检测而对应输出峰值电流信号；所述谷底锁定单元还包括更新计时器、滤波计时器、时间延滞调节器和第二锁存器；其中，更新计时器产生输出更新时间信号至时间延滞调节器，作为产生谷底数锁存信号的更新时间间隔；滤波计时器完成对谷底数锁存信号的瞬态响应，产生输出滤波时间信号输入到更新计时器；时间延滞调节器从最小开关周期开始计时，到防止谷底跳变的迟滞时间，时间延滞调节器输出迟滞时间信号至第二锁存器；第二锁存器，用于记录迟滞时间到达后的首个谷底时，对应对谷底计数信号的计数值，定义为第二谷底计数值，输入到谷底数锁存调节器；对于PWM开通判断逻辑单元，当最小开关周期信号到达后，如果谷底计数信号的值大于或等于谷底数锁存信号的值，即Nv_cur≥Nv_lock，则立即产生PWM开通信号而开通PWM；对于PWM关断判断逻辑单元，其中包括比较器，当开关电源检测到流经采样电阻的电流大于峰值电流信号的设定值时，产生PWM关断信号而关断PWM；当开关电源的负载减小，峰值电流信号减小，变压器励磁电感一次充放电周期变短，开始出现检测电压信号的谷底的位置会往左移，在更新时间间隔时间内，只要有一个PWM周期检测到第一谷底计数值大于谷底数锁存信号的值，即Nv_lim1Nv_lock，则在更新时间间隔到达时，谷底数锁存信号的值加1；当开关电源的负载加大，峰值电流信号增大，变压器励磁电感一次充放电周期变长，开始出现检测电压信号的谷底的位置会往右移，在更新时间间隔时间内，若所有PWM周期都满足第二谷底计数值小于谷底数锁存信号的值，即Nv_lim2Nv_lock,则在更新时间间隔到达时，谷底数锁存信号的值减1；谷底数锁存信号的值每减1一次，系统会产生瞬态波动，此时要启动滤波计时器滤除因为瞬态波动造成的谷底数锁存信号的值变化，在滤波计时器的计时到达前，谷底数锁存信号的值保持不变，并且不使能检测谷底数锁存信号的变化条件，等待滤波计时器结束后，重启更新计时器，开始进行谷底数锁存信号的变化条件的检测；当峰值电流信号在最小值和最大值之间时，为保证谷底数锁存信号的值稳定而不产生跳变，谷底数锁存信号的值进行减1判断时，使用迟滞时间以保持谷底数锁存信号的值稳定；在更新时间间隔的时间内，如果所有的PWM周期中满足第一谷底计数值大于小于等于谷底数锁存信号的值加1，即Nv_lim1≤Nv_lock+1一直成立，并且其中有一个PWM周期中满足第一谷底计数值等于谷底数锁存信号的值加1，即Nv_lim1=Nv_lock+1,说明当前迟滞时间的时间长度不够，则在更新时间间隔到达时，执行迟滞时间+解析度，即Tdv+δt，其中δt为迟滞时间每次执行一次时间加长的解析度。

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